Цифрова обробка сигналів

 

Після введення інформації в комп'ютер здійснюється її обробка цифровими методами із застосуванням програмного забезпечення. Розглянемо основні способи обробки інформації, ака поступає від датчиків у комп'ютер.

Компенсація дрейфу. Дрейфом називається хаотичний, непередбачуваний вихідний сигнал аналогових пристроїв (датчиків, операційних підсилювачів тощо) за умови, що вихідний сигнал цього пристрою дорівнює нулю. Дрейф накладається на корисний сигнал і спотворює його. Щоб компенсувати дрейф, його періодично запам'ятовують, викликаючи на цей час вхідний сигнал, і віднімають від кожного значення сигналу.

Перевірка достовірності сигналу. Щоб переконатися у достовірності сигналу, слід перевірити, чи значення сигналу не виходять за межі робочого діапазону датчика. Вихід значень за межі робочого діапазону свідчить про аварійну ситуацію. Крім того, потрібно перевірити, чи швидкість зміни сигналу не виходить за межі діапазону швидкостей.

Статистична обробка сигналу. Сигнали, що поступили в комп'ютер, обробляються: обчислюється середнє значення, середнє квадратичне відхилення. Значення сигналів, що різко відхиляється від середніх значень, слід відкинути.

Цифрова фільтрація. Крім аналогової фільтрації, над сигналами у цифровій формі можна здійснювати цифрову фільтрацію. Цифрові фільтри, на відміну від аналогових, реалізуються програмно. Це дає змогу просто змінювати параметри фільтра, реалізувати фільтри високих порядків. Цифрові фільтри мають значнобільшу стабільність характеристик ніж аналогові.

Лінеаризація. Датчики фізичних величин, що використовуються в системах автоматичного керування мають здебільшого нелінійну залежність між вхідним і вихідним сигналами. Цифрові сигнали, що обробляються системою автоматичного керування, мають бути лінійно залежними від відповідних вхідних сигналів. Щоб зробити цю залежність лінійною, необхідно здійснити нелінійне перетворенн, обернене до нелінійного перетворення датчика. Така процедура називаєтьс лінеаризацією датчика.